雖然太陽能電池已經(jīng)技術(shù)成熟、應用廣泛，但其能源轉(zhuǎn)化率一直存在瓶頸。例如，目前最成功、應用最廣泛的硅基電池的能源轉(zhuǎn)化率還不足30%。

近日，美國斯坦福大學電力工程教授范汕洄研究組采用的新型金字塔型表面設計可以使太陽能電池自動降溫，從而克服了太陽能電池持久、高效發(fā)電中的一大障礙。

據(jù)悉，目前太陽能電池效率較低的一大原因是由電池本身過熱造成的。數(shù)據(jù)顯示，每升高1℃，太陽能電池的效率就會降低0.5%；于此同時，溫度每升高10℃，太陽能電池的老化速率就會加倍。為此，科研界和工業(yè)界投入了巨資試圖解決這個問題。

通常，太陽能電池能夠輕易達到55℃以上。這使得能源轉(zhuǎn)化率和壽命都大大降低。而通過通風或冷卻液等主動降溫方式不僅成本較高，還可能會形成遮擋影響能量吸收。

范汕洄研究組采用的設計則防止了這些問題。據(jù)悉，研究人員在電池表面新增一層非常薄的石英玻璃，上面嵌入微型的金字塔和錐形結(jié)構(gòu)。通過這種改造，太陽能電池能可以將不要的熱量反射回去。該研究發(fā)表在美國光學學會（OSA）的公開獲取雜志《光學》第一期上。

對太陽能電池來說，可見光轉(zhuǎn)化為電能的效率最高，而紅外光則重要攜帶熱量。據(jù)范汕洄介紹，該設計采用的石英玻璃允許可見光通過，但是對特殊波長的光卻有折射和反射的用途，從而實現(xiàn)了自動降溫。

目前，研究人員已經(jīng)在實驗室中進行了相關(guān)測試，下一步，他們將在室外環(huán)境中進行測試。